关于百分深度剂量计算组织最大剂量比的处理方法及数据对比

目的:验证百分深度剂量计算组织最大剂量比的计算方法,提供可靠的测试数据和计算数据,为该计算方法在临床放射治疗上的应用提供实验上的数据依据。方法:通过百分深度剂量、准直器散射因子、总散射因子计算组织最大剂量比。将计算的组织最大剂量比分别与测试值和RFAplus计算值进行比较,使用误差分布函数比较计算值的准确度及其分布。结果:采用两个例子分别模拟计算,第一个例子将实际测量的组织最大剂量比与模拟计算值比较,第二个例子将RFAplus计算的组织最大剂量比与模拟计算值比较,偏差范围在-2.0%～ 2.0%之间,表明模拟计算值与测量值、RFAplus计算值符合较好。结论:利用百分深度剂量计算组织最大剂量比是一个切实有效的方法,可以在临床上推广运用,免去测试组织最大剂量比的烦琐过程。     

不同胶片剂量分析软件对伽玛刀验证胶片分析的结果比较

目的 比较不同的剂量胶片分析软件对同一台伽玛刀验证胶片的分析结果,分析产生差异的原因,探讨伽玛刀检测和结果分析过程中质量保证与质量控制的方法和措施.方法 分别用Kodak EDR2和GAFCHROMIC(R)EBT胶片对"月亮神"伽玛刀和"伽玛星"伽玛刀进行检测验证,验证胶片用EPSON PERFECTION V750 PRO胶片扫描仪扫描成剂量分析软件要求的图像格式,用Robot Knife Adjuvant 1.09伽玛刀剂量场测量分析与验证系统和Fas-09 1.0伽玛刀射野分析软件对"月亮神"伽玛刀检测结果进行分析,用Fas-09 1.0伽玛刀射野分析软件和MATLAB 7.0对"伽玛星"伽玛刀检测结果进行分析,比较其结果差异.结果 Robot Knife Adjuvant伽玛刀剂量场测量分析与验证系统和Fas-09伽玛刀射野分析软件对"月亮神"伽玛刀照射野尺寸(半高宽)与标称值最大偏差的分析结果显示两者差异无统计学意义(t=-2.133,P＞0.05),对不同尺寸准直器的照射野半影宽度的分析结果表明两者差异有统计学意义(t=-8.154,P＜0.05).Fas-09伽玛刀射野分析软件和MATLAB对"伽玛星"伽玛刀照射野尺寸与标称值最大偏差的分析结果显示两者差异无统计学意义(t=-1.384,P＞0.05),但根据国家标准,对于φ4 mm准直器的检测结果,两种软件结论不同:Fas-09伽玛刀射野分析软件的结论是不合格,MATLAB的结论是合格;对不同尺寸准直器的照射野半影宽度的分析结果表明两者差异有统计学意义(t=3.074,P＜0.05).用Fas-09伽玛刀射野分析软件对图像进行处理,处理前后照射野尺寸与标称值最大偏差的检测结果差异无统计学意义(t=0.647,P＞0.05),照射野半影宽度的检测结果差异无统计学意义(t=-0.627,P＞0.05).结论 不同的胶片剂量分析软件对同一套伽玛刀验证胶片的分析结果有一定差异,其差异根据国家标准可能会得出不同的结论.

Abstract：

Objective To compare the analytical result of different kinds of film dose analysis software for the same gamma knife,analyze the reasons of difference caused,and explore the measurements and means for quality control and quality assurance during testing gamma knife and analyzing its result.Methods To test the Moon Deity gamma knife with Kodak EDR2 film and γ-Star gamma knife with GAFCHROMIC(R) EBT film,respectively.All the validation films are scanned to proper imagine format for dose analysis software by EPSON PERFECTION V750 PRO scanner.Then imagines of Moon Deity gamma knife are analyzed with Robot Knife Adjuvant 1.09 and Fas-09 1.0,and imagines of γ-Star gamma knife with Fas-09 and MATLAB 7.0.Results There is no significant difference in the maximum deviation of radiation field size ( Full Width at Half Maximum,FWHM) and its nominal value between Robot Knife Adjuvant and Fas-09 for Moon Deity gamma knife (t = -2.133,P ＞0.05).The analysis on the radiation field' s penumbra region width of collimators which have different sizes indicated that the differences are significant (t = - 8.154,P ＜ 0.05 ).There is no significant difference in the maximum deviation of FWHM and its nominal value between Fas-09 and MATLAB for γ-Star gamma knife ( t = - 1.384,P ＞0.05 ).However,following national standards,analysis of φ4 mm width of collimators can obtain different results according to the two kinds software,and the result of Fas-09 is not qualified while MATLAB is qualified.The analysis on the radiation field' s penumbra region width of collimators which have different sizes indicates that the differences are significant ( t = 3.074,P ＜ 0.05 ).The imagines are processed with Fas-09.The analysis of imagine in the pre-and the post-processing indicates that there is no significant difference in the maximum deviation of FWHM and its nominal value ( t = 0.647,P ＞ 0.05 ),and the analytical result of the radiation field' s penumbra region width indicates that there is no significant difference as well ( t = -0.627,P ＞ 0.05 ).Conclusion The study shows that different kinds of film dose analysis software may have some differences in analysis of the same gamma knife validation film,and the results may lead to the different decisions in accordance with national standard.     

胶片剂量计在γ-刀剂量学参数检测中应用及影响因素分析

目的 用胶片剂量计测量γ-刀剂量学参数,比较不同软件对同一台γ-刀验证胶片的分析结果的差异,分析产生差异的原因及胶片剂量计检测的影响因素,为今后修订相关检测规范提供依据.方法 用胶片剂量计对γ-刀照射野尺寸与标称值最大偏差、焦平面上照射野半影宽度等剂量学参数进行检测,用2套不同的胶片剂量分析软件对同一台γ-刀的验证胶片进行分析,用SPSS11.0进行分析结果的配对t检验.结果 2种软件对玛西普SRRS型头部γ-刀照射野尺寸与标称值最大偏差的分析结果显示两者差异无统计学意义(t=0.844,P＞0.05),对GMBS型体部γ-刀照射野尺寸与标称值最大偏差的分析结果显示两者差异无统计学意义(t=0.561,P＞0.05);对SRRS型头部γ-刀不同尺寸准直器的照射野半影宽度的分析结果表明两者差异有统计学意义(t=-4.365,P＜0.01),对GMBS型体部γ-刀不同尺寸准直器的照射野半影宽度的分析结果表明两者差异有统计学意义(t=-5.497,P＜0.01).结论 胶片剂量计检测γ-刀剂量学参数的影响因素很多,剂量分析软件是很重要的影响因素.不同的胶片剂量分析软件对同一套γ-刀验证胶片的分析结果有差异.     

基于射线追踪的数字重建影像增强技术

数字重建影像是放射治疗虚拟模拟过程中的一项关键技术 ,对于放疗过程中的质量控制具有非常重要的意义。本研究基于物理的角度将射线追踪法运用于数字影像重建。在处理过程中 ,采用了一种新的数字重建影像增强算法 ,即对密度进行指数变换 ,通过调整衰减系数和密度指数来实现高密度组织与低密度组织间对比度的提高 ,实验结果表明该算法能明显改善图像质量。为了节省内存开销 ,在追踪过程中采用了逐层插值追踪的办法。     

关于调强放射治疗最优化存在简并解的检验

采用一个模拟实例,用模拟动力学方法进行调强放疗的最优化计算,检验该最优化问题是否存在简并解.结果表明,在有剂量-体积约束的情况下,最优化计算有简并解,即这些解都给出了满足优化条件的剂量-体积直方图,但射束元强度分布不同.因此,可以在这些简并解中作进一步优化,挑选强度分布最平滑的解作为最后的最优解,这将有利于调强的实现.